송전선로 임피던스

송전선로 임피던스

1.  자기임피던스(Self Impedance)
어떤 회로에 전류 I가 흐르면 전류 주위에는 자계 (magnetic field)가 형성되어 그 회로에는 자신의 전류에 의해서 생긴 자속(magnetic flux)과 항상 쇄교된다. 이러한 경우에 회로에 흐르는 전류를 변화시키면 자속과 회로 와의 쇄교수는 변화가 생겨서 회로 내에는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 기전력이 유도된다. 이때 자속ψ와 전류I와의 비를 회로의 자기 임피던스라 한다. 식으로 표시 하면 L＝dφ/dI [H], 이것을 Impedance로 환산한 값을 Self Impedance라 한다.

2. 상호(相互)임피던스(Mutual Impedance)
2개의 독립된 폐회로 C 1 ,C 2 가 근접하여 있고 회로 C 1 에 전류i 1 를 흘리고 C 2 에 흘리지 않는다면 i1이 시간적으로 변화한다. 따라서 φ 1 중 폐회로 C 2 와 쇄교하는 φ 21 도 시간 적으로 변화를 가지게 된다. 따라서 C 2 회로에 유도기전력이 유기된다. 여기서 전류 I 1 과 자속 φ 21 과의 비를 회로의 상호 inductance라 한다. 식으로 표시하면 M＝dφ 21 /dI 1 [H], 이것을 Impedance로 환산한 값을 상호 Impedance(Mutual Impedance)라 한다. M은 전류와 무관하고 두 회로간의 상대거리 각 회로의 형태와 주위 매질에 의해 결정된다

3. 보호관련 계통현상

1) 분류효과(Apparent Effect)

자전원의 송전선에서 거리계전기가 보는 겉보기 (Apparent) Impedance가 실제 고장 지점까지의 Impedance보다 크게 나타나서 고장점이 거리적으로는 동작범위인데도 부동작 되는 경우가 있다. 이러한 현상은 분류효과 때문에 발생된다. 전원단에서 공급하는 전류와 임피던스 X 2 에 의하여 A단의 전압이 커지게 되어 거리 측정치(Z R ')가 임피던스과 고려한 정정치(Z R ＝X 1 ＋X 2 ) 보다 커지는 현상이다. 만약 계전기 정정시 이러한 분류효 과를 감안하여 정정 운전하는 중에 B S/S측의 전원이 없어지면, 분류효과가 없으므로 계전기는 Over-reach하게 되어 외부고장시 오동작하게 된다.

2) 고장전류반전(故障電流反轉)

(1) 단락우선(短絡優先)
지락고장시 지락보호용 거리계전기를 설치하여 사용하는데, 지락 거리계전기는 2상 단지락 고장시 진상에 설치된 지락 거리계전기의 Over Reach 특성때문에 상대단 변전소측 외부고장시 오동작 할 우려가 있어 2상 지락고장시 지락거리계전기의 동작을 block하고 단락 거리계전기 만으로 동작하도록 하는 방식이다.

(2) 보호 (保護, Protection)
전력선, 전력기기 등에 단락, 지락 등의 이상상태가 발생하였을 경우 피해를 경감시키고 그 파급을 저지하는 것을 목표로 하며,
- 정상부분과 이상부분을 분리하여 정상부분이 이상부분의 영향을 받지 않도록 하고,

- 이상부분의 운전을 정지시키고,

- 이상운전을 정상으로 회복시키는 것 등의 조치를 취하는 것을 보호라 한다.

4. 보호협조 (保護協助)
피 보호물에 고장이 발생하였을 때 피 보호물의 주보호 장치(Main Protecting Equipment)가 동작하여 고장이 제거되고, 피 보호물의 후비 보호장치(Back up Protecting Equipment)는 동작하지 않도록 주보호장치와 후비보호장 치간에 시간차이를 두어 보호장치간에 시간협조를 시키는 것을 보호협조라 한다.